V addonu Geotechnická analýza máte k dispozici materiálový "Hoek-Brownův" model. Model znázorňuje lineárně-elastické ideálně-plastické chování materiálu. Jeho nelineární kritérium pevnosti je nejběžnějším kritériem porušení u hornin a skalního podloží.
Parametry materiálu lze zadat
přímo v parametrech horniny anebo
klasifikací GSI.
Další informace o tomto materiálovém modelu a zadání v programu RFEM najdete v příslušné kapitole Hoek-Brownův model v online manuálu k addonu Geotechnická analýza.
Jistě již víte, že je možné modelovat a analyzovat podloží a konstrukci ve společném modelu. Tím explicitně zohledňujete interakci konstrukce s podložím. Úprava jednoho konstrukčního prvku vede k okamžitému správnému zohlednění v analýze a výsledcích pro celý systém podloží a konstrukce.
Půdní těleso můžete zadat a modelovat bez okolků přímo v programu RFEM. Přitom máte možnost kombinovat materiálové modely podloží se všemi běžnými addony programu RFEM.
To umožňuje analýzu celkových modelů s kompletním ztvárněním interakce konstrukce s podložím.
Z materiálových údajů, které jste zadali, se automaticky spočítají všechny parametry potřebné pro výpočet. Program z toho pak pro vás vygeneruje pro každý konečný prvek závislosti napětí-přetvoření.
Půdní tělesa, která chcete analyzovat, jsou složena do půdních masivů.
Definujte půdní masiv na základě jednotlivých zemních sond. Tak vám program uživatelsky přívětivě vygeneruje masiv včetně automatického stanovení hraničních ploch vrstev na základě údajů ze sond, hladiny podzemní vody a plošných podpor hraničních ploch.
Půdní masivy nabízejí možnost zadat požadovanou velikost sítě konečných prvků nezávisle na globálním nastavení pro zbytek konstrukce. Můžete tak zohlednit různé požadavky pro budovu a podloží v celkovém modelu.
Půdní vrstvy se u zemních sond zadávají v přehledném dialogu. Příslušné grafické zobrazení podporuje srozumitelnost a usnadňuje kontrolu vstupu.
Uživatel má k dispozici rozšiřitelnou databázi vlastností půdních materiálů. Pro realistické modelování chování půdního materiálu jsou k dispozici Mohrův-Coulombův model a model zpevnění zeminy.
Definovat lze libovolný počet zemních sond a půdních vrstev. Podloží se generuje ze všech zadaných zemních sond prostřednictvím 3D těles. Přiřazení ke konstrukci se provádí pomocí souřadnic.
Výpočet tělesa podloží probíhá nelineární iterační metodou. Vypočítaná napětí a sedání se zobrazí graficky a v tabulkách.
Pro analýzu vlastních tvarů jsou k dispozici různé výpočetní metody:
Přímé metody
Přímé metody (Lanczos, kořeny charakteristického polynomu, metoda iterace podprostoru) jsou vhodné pro malé až středně velké modely. Tyto rychlé maticové metody řešení vyžadují větší kapacitu operační paměti (RAM). Také 64 bitové operační systémy využívají více paměti, proto je možné rychle vypočítat i složitější konstrukce.
ICG metoda iterace (Incomplete Conjugate Gradient)
Tato metoda vyžaduje jen malou část operační paměti. Vlastní tvary se určují jeden po druhém. Metodu lze použít pro výpočet velkých konstrukčních systémů jen s několika vlastními čísly.
RF-STABILITY také provádí nelineární posouzení stability. Pro nelineární konstrukce stanoví výsledky blízké reálným podmínkám. Součinitel kritického zatížení se stanoví tak, že se postupně zvyšuje zatížení vybraného zatěžovacího stavu až k dosažení nestability. Při zvyšování zatížení se zohledňují nelinearity jako např. neúčinné pruty, podpory a podloží nebo také materiálové nelinearity.
Pro analýzu vlastních čísel máte na výběr z několika metod:
Přímé metody
Přímé metody (Lanczos (RFEM), kořeny charakteristického polynomu (RFEM), iterace podprostoru (RFEM/RSTAB), inverzní silová metoda s posunem (Shifted inverse iteration, RSTAB) jsou vhodné pro analýzu malých a středních modelů. Tyto rychlé maticové metody řešení byste měli volit pouze v případě, že váš počítač disponuje větší kapacitou operační paměti (RAM).
Iterační metoda sdružených gradientů (ICG - Incomplete Conjugate Gradient) (RFEM)
Tato metoda oproti tomu vyžaduje jen malou část operační paměti. Vlastní tvary se určují jeden po druhém. Metodu lze použít pro výpočet velkých konstrukčních systémů jen s několika vlastními čísly.
S addonem Stabilita konstrukce můžete provést nelineární analýzu stability také přírůstkovou metodou. Touto analýzou se i v případě nelineárních konstrukcí stanoví výsledky blízké realitě. Součinitel kritického zatížení se stanoví tak, že se postupně zvyšuje zatížení vybraného zatěžovacího stavu až k dosažení nestability. Při zvyšování zatížení se zohledňují nelinearity jako např. neúčinné pruty, podpory a podloží nebo také materiálové nelinearity. Jakmile se zatížení přestane zvyšovat, můžete případně provést lineární stabilitní analýzu na posledním stabilním stavu ke stanovení stabilitního tvaru.
Rozsáhlé a snadné možnosti nastavení ve vstupních tabulkách usnadňují zobrazení konstrukčního systému:
Uzlové podpory
Typ podepření jednotlivých uzlů lze upravit.
Pro každý uzel je možné definovat deplanační zpevnění. Výsledná deplanační pružina se stanoví automaticky ze vstupních parametrů.
Pružné uložení prutu
U pružných podloží prutů je možné konstanty tuhosti zadat ručně.
Případně lze k zadání lineárních a rotačních pružin ze smykového pole využít různé možnosti nastavení.
Pružiny na koncích prutu
Modul RF-/FE-LTB automaticky vypočítá jednotlivé konstanty tuhosti. Pomocí dialogů a detailních obrázků můžete zobrazit translační pružinu pomocí spojovacího prvku, rotační pružinu pomocí spojovacího sloupu nebo deplanační výztuhu (dostupné typy: čelní deska, U-profil, úhelník, spojovací sloup, konzolová část).
Klouby na koncích prutu
Nejsou-li v programu RFEM/RSTAB definovány klouby na koncích prutu pro danou sadu prutů, je možné je zadat přímo v modulu RF-/FE-LTB.
Oblasti zatížení
Zatížení na uzly a pruty pro vybrané zatěžovací stavy a kombinace zatížení se zobrazí v oddělených tabulkách. Údaje v tabulkách lze libovolně upravovat, doplňovat nebo mazat.
Imperfekce
RF-/FE-LTB automaticky nastaví imperfekce pomocí normování nejmenšího vlastního tvaru.
V závislosti na průběhu výstavby se vytvoří základní model a uloží se pod různými názvy. Tyto statické modely se pak použijí pro superkombinaci. Superpozici lze provést stejným způsobem jako u kombinace výsledků v programu RSTAB.
Modelováním různých konstrukčních nebo provozních podmínek lze znázornit různé geometrické okrajové podmínky: V modelu je například možné přidat nebo odstranit podpory, pruty či pružná podloží.
Výsledná napětí a sedání se zobrazí v tabulkách výsledků. Zároveň je možné grafické vyhodnocení výsledků. Ilustrativní grafika znázorňuje umístění a skladbu vrstev jednotlivých zemních sond.
Další tabulka výsledků zobrazí součinitele podloží. Grafické vyhodnocení je rovněž možné.
Půdní vrstvy lze definovat v přehledné tabulce. Rozšiřitelná databáze usnadňuje výběr vlastností podloží.
Pružnost lze definovat prostřednictvím edometrického modulu nebo modulu pružnosti a Poissonova součinitele. Zároveň je možné definovat libovolný počet půdních vrstev. Přiřazení vrstev konstrukci probíhá graficky nebo na základě příslušných souřadnic.